რატომ ავირჩიოთ კონტეინერის ენერგიის შენახვის სისტემა სამრეწველო ენერგიისთვის?

 

Theკონტეინერირებული ბატარეის ენერგიის შესანახი სისტემა(BESS) წარმოადგენს მოდულარული სიმძლავრის ელექტრონიკის, ლითიუმის-იონის ან ალტერნატიული უჯრედების ქიმიის და თერმული მართვის ქვესისტემების კონვერგენციას ISO-სტანდარტული ინტერმოდალური კონტეინერების ფარგლებში-როგორც წესი, 20-ფუტი ან 40 ფუტიანი ბლოკები, რომლებიც გამოიმუშავებენ 1-5 მეგავატ სიმძლავრის ერთეულს. სამრეწველო ობიექტებისთვის, რომლებსაც ემუქრებათ მოთხოვნის გადასახადი, არასანდო ქსელის ინფრასტრუქტურა ან ადგილზე განახლებადი ენერგიის წარმოების ინტეგრირების მანდატი, ფორმატი გაჩნდა, როგორც ნაგულისხმევი განლაგების არქიტექტურა. არა იმიტომ, რომ იდეალურია. იმიტომ რომ ალტერნატივები უარესია.

რეალური მიზეზი იმისა, რომ ქარხნები ყიდულობენ ამ ნივთებს

თავი დავანებოთ მარკეტინგულ ენას. სამრეწველო ოპერატორები არ აყენებენ მრავალ-მილიონ-დოლარიან ბატარეის სისტემებს, რადგან მათ აინტერესებთ "ენერგეტიკული გადასვლა" ან "მდგრადობის ლიდერობა". ისინი ამას აკეთებენ, რადგან ელექტროენერგიის ხარჯები ანგრევს მარჟას.

პიკური მოთხოვნის გადასახადი. თუ არასოდეს გიყურებთ კომუნალურ გადასახადს, სადაც მოთხოვნილების კომპონენტი აღემატება ენერგეტიკულ კომპონენტს, შეიძლება არ გაითვალისწინოთ როგორ მუშაობს ეს. ბევრ ინდუსტრიულ სატარიფო სტრუქტურაში-განსაკუთრებით ბაზრებზე, როგორიცაა კალიფორნია, გერმანია, ჩინეთის ნაწილები-ქსელის ოპერატორი ზომავს თქვენს მაქსიმუმ 15-წუთიან საშუალო ენერგიის მოხმარებას ყოველთვიურად. დაარტყით 2 მეგავატს თხუთმეტი წუთის განმავლობაში წარმოების მწვერვალზე და თქვენ იხდით ამ 2 მეგავატი სიმძლავრისთვის მთელი თვის განმავლობაში. არ აქვს მნიშვნელობა დანარჩენ დროს საშუალოდ 800 კვტ.

500 კვტ/სთ კონტეინერულ სისტემას 250 კვტ ინვერტორთან ერთად შეუძლია ამ მწვერვალების გაპარსვა. არ აღმოფხვრა ისინი. გაპარსეთ ისინი. ეკონომიკა მუშაობს მაშინ, როდესაც პიკი-საშუალო-შეფარდება მაღალია და მოთხოვნის გადასახადი აღემატება $15-20/კვტ/თვეში. ამ ზღვარს ქვემოთ, ანაზღაურება სცილდება იმას, რასაც CFO-ების უმეტესობა მოითმენს.

პიკის-ველის არბიტრაჟი სხვა აშკარა თამაშია. დამუხტვა 0,04$/კვტ.სთ ღამით, დატენვა 0,25$/კვტ.სთ შუადღის პიკზე. გავრცელება $0,21/კვტსთ, ერთი ციკლი დღეში, 300 დღე წელიწადში, 2 მგვტ/სთ სისტემა: $126,000 წლიური შემოსავალი ეფექტურობის დაკარგვამდე და დეგრადაციამდე. კარგად ჟღერს მანამ, სანამ არ გაითვალისწინებთ $600,000-900,000 სისტემის ღირებულებას. 4-დან შვიდ წლამდე ანაზღაურება იმ პირობით, რომ არაფერი გაფუჭდება და ტარიფის სტრუქტურა არ შეიცვლება. ორივე ვარაუდი ოპტიმისტურია.

რატომ კონკრეტულად კონტეინერები

2022 წელს სამი თვე გავატარე, რათა დავეხმარე ფოლადის პროცესორს შენახვის ვარიანტების შეფასებაში. დაწესებულებას ჰქონდა სივრცის შეზღუდვა-არ ჰქონდა სათადარიგო შენობები, შეზღუდული შიდა იატაკის ფართობი და ფინანსური დირექტორი, რომელმაც უარი თქვა ახალი მშენებლობის დამტკიცებაზე. კონტეინერის სისტემებმა მოიგო ნაგულისხმევად.

მოდულარობის არგუმენტი რეალურია, მაგრამ გადაჭარბებული. დიახ, შეგიძლიათ დაიწყოთ ორი კონტეინერით და მოგვიანებით დაამატოთ კიდევ ოთხი. პრაქტიკაში, ელექტროენერგიის კონვერტაციის მოწყობილობა, ქსელის ურთიერთკავშირი და სამუშაო ადგილზე არ არის მასშტაბური ხაზოვანი. არსებული ინსტალაციისთვის კონტეინერების დამატება ჯდება შესაძლოა 70-გრინფილდის 80% თითო-მგვტ/სთ-ზე და არა 50%, როგორც ეს გასაყიდი მასალები გულისხმობს. ჯერ კიდევ უკეთესია, ვიდრე შენობის ინტეგრირებული სისტემის ამოღება, მაგრამ არ მოელით უმტკივნეულო გაფართოებას.

რეალურად რა მნიშვნელობა აქვს:

სიჩქარე განლაგებამდე.კონტეინერი ჩამოდის წინასწარ-ინტეგრირებული. მწარმოებელმა უკვე გადაჭრა მექანიკური მორგება, ელექტრული მარშრუტი და თერმული მართვის ურთიერთქმედება. თქვენი EPC კონტრაქტორი აკავშირებს AC დენის ენერგიას, ამყარებს კომუნიკაციებს, ამუშავებს სისტემას. თორმეტი კვირა PO-დან ენერგიიზაციამდე მიიღწევა. სცადეთ ეს ინდივიდუალური-ბატარეის ოთახით.

თერმული დანართის შესრულება.ეს ხდება არასრულფასოვანი. სამრეწველო ადგილები არის მკაცრი გარემო-მტვერი, ტემპერატურის უკიდურესობა, კოროზიული ატმოსფერო ზოგიერთ ობიექტში. კონტეინერი უზრუნველყოფს IP55 ან უკეთეს დაცვას დამატებითი სამოქალაქო სამუშაოების გარეშე. გაგრილების სისტემები (თხევადი ან იძულებითი ჰაერი) ზომავს დახურულ მოცულობას. კარგად-პროექტირებული ერთეული ინარჩუნებს უჯრედის ტემპერატურას 15-35 გრადუსიან დიაპაზონში, რასაც ლითიუმის რკინის ფოსფატის ქიმია ანიჭებს უპირატესობას მაშინაც კი, როდესაც გარემო 45 გრადუსს აღწევს.

ნარჩენი ღირებულება და გადანაწილება.იჯარის ვადის ამოწურვისას, ობიექტის დახურვისას, როცა გჭირდებათ სიმძლავრის გადატანა სხვა საიტზე-შესაძლებელია კონტეინერირებული სისტემების გადატანა. მე პირადად მინახავს დანაყოფები, რომლებიც სატვირთო მანქანებით გადაიყვანეს დეკომისირებული საწყობიდან ახალ სადისტრიბუციო ცენტრში 200 კილომეტრის დაშორებით. სრული შეფერხების დრო: თერთმეტი დღე ხელახალი ამოქმედების ჩათვლით. სცადეთ მუდმივი ინსტალაციის გადატანა.

LFP კითხვა

გაიმარჯვა ლითიუმის რკინის ფოსფატმა. სტაციონარული სამრეწველო შენახვის შესახებ, დებატები არსებითად დასრულდა.

NCM (ნიკელი-კობალტი-მანგანუმი) გთავაზობთ 20-30%-ით მაღალ ენერგიის სიმკვრივეს. არ აქვს მნიშვნელობა. კონტეინერის ნაკვალევი იშვიათად არის სავალდებულო შეზღუდვა სამრეწველო დანადგარებისთვის. მიწა ჩვეულებრივ ხელმისაწვდომია. მნიშვნელოვანია ციკლის სიცოცხლე, თერმული გაქცევის წინააღმდეგობა და ხარჯების ტრაექტორია.

LFP აწვდის 4000-6000 ციკლს ჯანმრთელობის 80%-მდე გონივრულ საოპერაციო პირობებში. NCM ებრძვის 3000-ს. უფსკრული მატულობს 15-წლიანი პროექტის განმავლობაში. რაც მთავარია, LFP უჯრედები არ განიცდიან თერმულ გაქცევას 270 გრადუსზე ქვემოთ. NCM უჯრედები ხდება არასტაბილური დაახლოებით 150 გრადუსით. როდესაც თქვენი კონტეინერი ზის მოქმედი საწარმოო ხაზის გვერდით, ეს ზღვარი მნიშვნელოვანია თქვენი სადაზღვევო ანდერრაიტერისთვის, თუ არა თქვენთვის.

ხარჯების მრუდები გადაკვეთა. LFP პაკეტის ფასები დაეცა $100/კვტ/სთ-ზე ქვემოთ 2024 წლის ბოლოს მოცულობის შესყიდვისთვის. NCM რჩება 15-25%-ით უფრო ძვირი, პარიტეტის მკაფიო გზა არ არის. ენერგიის სიმკვრივის უპირატესობა თეორიულად ღირებულია ელექტრომობილებში, სადაც წონა და მოცულობა შეზღუდულია. 30 ტონიანი გადაზიდვის კონტეინერში, რომელიც ზის ბეტონის ბალიშზე, არავის აინტერესებს, რომ ის 8%-ით დიდია.

ნატრიუმის-იონი მოდის. CATL და BYD ორივეს აქვს საწარმოო ხაზები. ციკლური ცხოვრება LFP-თან შედარებით გამოიყურება. ენერგიის სიმკვრივე უფრო დაბალია-შესაძლოა 120-140 Wh/kg 160+-ის წინააღმდეგ მიმდინარე LFP-ისთვის-მაგრამ ისევ სტაციონარული აპლიკაციები არ აინტერესებს. ცივი-ამინდი ნამდვილად უკეთესია; ნატრიუმის უჯრედები ეფექტურად მუშაობენ -20 გრადუსზე, სადაც ლითიუმის ქიმია მოითხოვს გათბობას. მე არ დავაკონკრეტებდი ნატრიუმის იონს პროექტისთვის დღეს, მაგრამ 2026 ან 2027 წლისთვის ეს იქნება ლეგიტიმური ვარიანტი ხარჯებისადმი მგრძნობიარე განლაგებისთვის.

BMS: სადაც პროექტები რეალურად მარცხდება

ბატარეის მართვის სისტემა განსაზღვრავს, თქვენი $800,000-იანი აქტივი იმუშავებს 12 წლის განმავლობაში თუ ცეცხლს იკიდებს მე-3 წელს. ეს არ არის გაზვიადება.

უჯრედის-დონის ძაბვის მონიტორინგი. ტემპერატურის აღქმა რამდენიმე წერტილში თითო მოდულზე. ამჟამინდელი გაზომვა--ხელფასის მდგომარეობის გამოანგარიშებისთვის. დაბალანსებული სქემები დატენვის დროს უჯრედის ძაბვის გასათანაბრებლად. ხარვეზის გამოვლენა და იზოლაცია. კომუნიკაციები საიტის-დონეზე ენერგიის მართვის სისტემასთან.

BMS უნდა აკეთოს ეს ყველაფერი, განუწყვეტლივ, 5,000+ უჯრედისთვის ტიპიურ კონტეინერში, მუშაობისას ისეთ გარემოში, რომელმაც შეიძლება მიაღწიოს 50 გრადუსს შიდა ტემპერატურას პიკური გამონადენის დროს, ელექტრული ხმაურით 500 კვტ გადართვის ინვერტორიდან, აპარატურაზე, რომელიც ღირს $30/უჯრედზე ან ნაკლები.

როდესაც ის ვერ ხერხდება, თქვენ შეიძლება მიიღოთ მოხდენილი გამორთვა. ან შეიძლება მიიღოთ თერმული მოვლენა.

პარანოიდი გავხდი ამის გამო. ჩემი ამჟამინდელი რეკომენდაცია: არ იყიდოთ ბატარეის კონტეინერები გამყიდველებისგან, რომლებიც არ აწარმოებენ საკუთარ BMS-ს. უჯრედის ქცევასა და მართვის ალგორითმებს შორის ინტეგრაცია ძალიან კრიტიკულია. მესამე მხარის-BMS მომწოდებლები, რომლებიც ოპტიმიზაციას უკეთებენ უჯრედების რამდენიმე გამყიდველს, ვერ ახერხებენ ისე ზუსტად აწყობენ, როგორც ვერტიკალურად-ინტეგრირებული მწარმოებლები. CATL, BYD, EVE Energy, Hithium-ეს კომპანიები ქმნიან საკუთარ უჯრედებს და საკუთარ BMS-ს. ეს არ არის უბედური შემთხვევა.

თერმული მართვა: Liquid Wins

ჰაერის გაგრილება სტანდარტული იყო 2020 წლამდე. გულშემატკივრები. სადინარში. მარტივი. იაფი.

ასევე არაადეკვატური თანამედროვე მაღალი-სიმკვრივის კონფიგურაციისთვის. 20-ფუტიანი კონტეინერში-რომელიც ახლა მიიღწევა 1,5 მვტ.სთ-ს 20-ფუტის კონტეინერში-ასეა, რაც ახლა მიიღწევა 314 Ah LFP უჯრედებით-თერმული მასა აჭარბებს ჰაერს{11}}დაფუძნებული სითბოს გადაცემაზე. თქვენ მიიღებთ ცხელ წერტილებს. ცხელი წერტილები აჩქარებს დეგრადაციას. დეგრადაცია არაერთგვაროვანია, რაც ხაზს უსვამს BMS-ს, რაც იწვევს გარეთა უჯრედების ნაადრევ უკმარისობას, რაც...

თხევადი გაგრილება მატებს ღირებულებას. შესაძლოა 15000-25000$ თითო კონტეინერი ჰაერის წინააღმდეგ. ის ასევე იძლევა უფრო მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივეს, უჯრედების უფრო თანმიმდევრულ ტემპერატურას (±2 გრადუსი შეფუთვაში ±8 გრადუსის ნაცვლად) და უკეთეს შესრულებას ექსტრემალურ გარემო პირობებში.

სამრეწველო გამოყენებისთვის ზომიერ კლიმატში ზომიერი ველოსიპედით, ჰაერის გაგრილება კვლავ მუშაობს. ნებისმიერი აგრესიული-ყოველდღიური ღრმა ციკლისთვის, ცხელი გარემოსთვის, C-სიხშირე 0,5-ზე მეტი სითხეზე. წინასწარი პრემია ანაზღაურდება გახანგრძლივებულ კალენდარულ ცხოვრებაში.

ქსელის ურთიერთდაკავშირება: ნაწილი, რომლის შესახებაც არავინ გაფრთხილებთ

თქვენ შეარჩიეთ კონტეინერი. თქვენ მოლაპარაკება გაქვთ ფასზე. თქვენ გაქვთ საიტი სივრცით და ადეკვატური ელექტრო ინფრასტრუქტურით.

ახლა თქვენ გჭირდებათ კომუნალური დამტკიცება.

ზოგიერთ იურისდიქციაში ეს ფორმალობაა. გაგზავნეთ ურთიერთდაკავშირების განაცხადი, დაელოდეთ 30-60 დღე, მიიღეთ დამტკიცება, დააინსტალირეთ. გერმანია დაახლოებით ასე მუშაობს 1 მგვტ-ზე ნაკლები სიმძლავრის სისტემებისთვის სამრეწველო შენობებზე არსებული ქსელის მიერთებით.

სხვა იურისდიქციებში-შეერთებულ შტატებში, სამხრეთ-აღმოსავლეთ აზიის ნაწილებში, უფრო მეტად ჩინეთში, რადგან ქსელის ოპერატორები ფრთხილები ხდებიან-რიგი არის პროექტის განრიგი. თვრამეტი თვე ურთიერთკავშირის შესწავლისთვის. თორმეტი თვე ქსელის განახლებისთვის. სულ ლოდინი: ორწელიწადნახევარი განაცხადიდან მუშაობის ნებართვამდე.

კონტეინერი იგზავნება 12 კვირაში.

შეასრულეთ თქვენი სასარგებლო საშინაო დავალება კაპიტალის ჩადებამდე. ესაუბრეთ თქვენი ანგარიშის წარმომადგენელს. ესაუბრეთ დეველოპერებს, რომლებმაც ახლახან დაასრულეს პროექტები თქვენს სერვისის ტერიტორიაზე. გაიგეთ რიგის სიღრმე და ტიპიური სწავლის ხანგრძლივობა. ეს უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე BMS სპეციფიკაციები ან გაგრილების არქიტექტურა, რათა დადგინდეს, რეალურად მოხდება თუ არა თქვენი პროექტი.

ხანძრის ჩაქრობა: ჯერ კიდევ დაუცველი

არ არსებობს კონსენსუსის საუკეთესო პრაქტიკა. ვინც სხვას გეტყვის, რაღაცას ყიდის.

აეროზოლური სისტემები. გაზზე დაფუძნებული ჩახშობა (Novec 1230, FM-200, IG-541). წყლის ნისლი. თხევადი ჩაძირვა ექსტრემალური შემთხვევებისთვის. თითოეულს ჰყავს ადვოკატი. თითოეულს აქვს წარუმატებლობის რეჟიმები.

ფუნდამენტური პრობლემა: ლითიუმის ბატარეის ხანძარი თვითშენარჩუნებულია-. მას შემდეგ, რაც თერმული გაქცევა უჯრედიდან უჯრედში გავრცელდება, გარეგანი ჩახშობა შეიძლება შეანელოს, მაგრამ არ შეაჩეროს რეაქცია. უჯრედები შეიცავს საკუთარ ოქსიდიზატორს. თქვენ არ ჩააქრობთ ცეცხლს; თქვენ მართავთ ეგზოთერმული დაშლის მოვლენას საწვავის ამოწურვამდე.

ჩემი ამჟამინდელი პოზიცია: მიუთითეთ აღმოჩენის ჩახშობა. მრავალი დამოუკიდებელი სენსორული მოდალობა-გამორთული-გაზის გამოვლენა, ტემპერატურის მატების სიჩქარე, ძაბვის ანომალია. დააფიქსირეთ წარუმატებლობა ადრე, მოაწყეთ დაზიანებული მოდული, გააცივეთ აირები და საჭიროების შემთხვევაში დაუშვით კონტროლირებადი დამწვრობა. აქტიური გავრცელების მოვლენის ჩახშობის მცდელობა ხშირად უბრალოდ აჭიანურებს გარდაუვალს და ქმნის დამატებით საფრთხეებს რეაგირებისთვის.

მაგრამ ადრე ვცდებოდი. ინდუსტრია ჯერ კიდევ სწავლობს. წაიკითხეთ ინციდენტის ანგარიშები. არიზონას საჯარო სამსახურის მაკმიკენის აფეთქება (2019). პეკინის დაჰონგმენის ხანძარი (2021). Liverpool Dingle საწყობის ხანძარი (2024). თითოეული ასწავლიდა სხვადასხვა გაკვეთილებს. არცერთს არ აქვს სრული გამოსავალი.

რას დავაკონკრეტებდი დღეს

ეს არის მიკერძოებული. ჩემი გამოცდილება არის სამრეწველო წარმოება ზომიერ კლიმატში, ველოსიპედის აგრესიული მოთხოვნებით და დახვეწილი ობიექტების მართვის გუნდებით. შენი მდგომარეობა განსხვავებულია.

2 მგვტ/სთ სისტემისთვის, რომელიც მიზნად ისახავს მოთხოვნის გადასახადის შემცირებას და პიკს არბიტრაჟს აღმოსავლეთ შეერთებულ შტატებში მდებარე საწარმოო ობიექტზე:

ქიმია:LFP, 280 Ah ან 314 Ah უჯრედები

ტოპოლოგია:ორი 1 მგვტ/სთ კონტეინერი და არა ერთი 2 მგვტ/სთ სიჭარბისთვის

გაგრილება:თხევადი, თუნდაც ამ ზომიერი გამოყენებისთვის

BMS:ვერტიკალურად ინტეგრირებული უჯრედის მიმწოდებელთან

PCS:500 კვტ თითო კონტეინერზე, რაც ტოვებს სათავეს მომავალი ქსელის სერვისებისთვის

დანართი:20-ფუტის ISO ეკვივალენტი, IP55, თხევადი გაგრილებით დენის ელექტრონიკის განყოფილება

ხანძრის გამოვლენა:მრავალ-რეჟიმი (თერმული, გამორთული-გაზი, ძაბვის მონიტორინგი)

ხანძრის ჩაქრობა:აეროზოლი სავენტილაციო ჩამკეტებით, გარე წყალდიდობა, როგორც სარეზერვო

მონიტორინგი:ფიჭური პლიუს უკაბელო Ethernet, ზედმეტი ბილიკები

გარანტია:10 წლიანი სიმძლავრის გარანტია განსაზღვრული დეგრადაციის მრუდით და დასახლების მექანიზმით

ბიუჯეტი: 400,000-500,000 აშშ დოლარი დამონტაჟებულ მეგავატსთზე, საიტის პირობებისა და ურთიერთდაკავშირების სირთულის მიხედვით. უმაღლესი კალიფორნიაში. ქვედა ტეხასში.

მოსალოდნელი ანაზღაურება: 4-6 წელი ამჟამინდელი სატარიფო სტრუქტურებისა და სტიმულირების დონეზე. უფრო დიდხანს, თუ მოთხოვნის გადასახადი შემცირდება. უფრო მოკლეა, თუ შეგიძლიათ მიიღოთ დამხმარე სერვისის შემოსავალი ან{4}გამოყენების დრო გაფართოვდება.

პატიოსანი დასკვნა

კონტეინერის ენერგიის შენახვა არ არის ჯადოსნური გამოსავალი. ეს არის კაპიტალური-ინტენსიური ენერგეტიკული მოწყობილობა, რომელიც მოითხოვს კომპეტენტურ სპეციფიკაციას, პროფესიონალურ ინსტალაციას და მუდმივ მონიტორინგს. ეკონომიკა მარგინალურია მრავალი აპლიკაციისთვის. ტექნოლოგია საკმარისად მომწიფებულია იმისთვის, რომ იყოს საიმედო, მაგრამ საკმარისად ახალგაზრდაა, რომ მაინც წარმოქმნას შემთხვევითი სანახაობრივი მარცხი.

მაგრამ.

თუ თქვენს ობიექტს ემუქრება ორნიშნა-მოთხოვნის გადასახადი, თუ ქსელთან კავშირი არასანდოა, თუ თქვენ აყენებთ მზის ენერგიას და გჭირდებათ სადმე შუადღის გამომუშავება, თუ სარეზერვო ენერგიის მოთხოვნილებები ამჟამად გიბიძგებთ დიზელის გენერატორებისკენ მათთან დაკავშირებული საწვავის ხარჯებითა და გამონაბოლქვით{{1}კონტეინერი BESS ალბათ ყველაზე ნაკლებად ცუდი ვარიანტია.

ეს არის რეალური ღირებულების წინადადება. არა "რევოლუციური სუფთა ენერგიის გადაწყვეტა". ყველაზე ნაკლებად ცუდი ვარიანტი. სამრეწველო ინფრასტრუქტურაში, ეს ხშირად საკმარისია შესყიდვის შეკვეთის გასამართლებლად.